JP3190490U - Daylighting window - Google Patents
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Abstract
【課題】フッ素樹脂が本来持つ高い透明性、機械特性、耐候性などの特性を損なうことなく、熱線遮断機能を有し、透明感のあるフッ素樹脂フィルムを用いた採光窓を提供する。【解決手段】窓枠1と、窓枠の開口部に張設された熱線遮断性プラスチックフィルム4からなり、熱線遮断性プラスチックフィルムが、熱線遮断性金属酸化物粒子を含有するフッ素樹脂フィルムであり、さらに熱線遮断性金属酸化物粒子が酸化インジウム錫粒子であることを特徴とする。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a daylighting window using a transparent fluororesin film having a heat ray blocking function without impairing the inherent high transparency, mechanical properties, weather resistance and other characteristics of a fluororesin. SOLUTION: The heat ray blocking plastic film is composed of a window frame 1 and a heat ray blocking plastic film 4 stretched on an opening of the window frame, and the heat ray blocking plastic film is a fluororesin film containing heat ray blocking metal oxide particles. Further, the heat ray-blocking metal oxide particles are indium tin oxide particles. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本考案は、熱線遮断性に優れた採光窓に関する。詳しくは、熱線遮断性に優れ、且つ透明性を有するフッ素樹脂フィルムを用いた採光窓に関する。 The present invention relates to a daylighting window having excellent heat ray blocking properties. Specifically, the present invention relates to a daylighting window using a fluororesin film having excellent heat ray blocking properties and transparency.
家屋等に使用される採光窓は、一般にはガラス板が使用され、光線透過性に優れる反面、赤外線光(熱線)をも高い透過率で透過させ、室内の温度上昇を招く。この問題を解決するために、ガラス窓の断熱性を高める手法として、例えば特許文献1には既設のガラス窓に透明熱線反射シートを具備した熱線遮断窓ガラスが開示されている。
In general, a glass window is used for a daylighting window used in a house or the like, and it is excellent in light transmittance. On the other hand, infrared light (heat rays) is also transmitted with high transmittance, resulting in an increase in indoor temperature. In order to solve this problem, for example,
特許文献1のガラス窓外張りフィルムは、基材フィルム上に2次元格子状に等間隔に配置された反射性材料で構成された金属格子からなり透明熱線反射シートであるが、赤外線遮断効果は優れるものの、透明性が不十分であり、太陽光の透過による室内の温度を抑えるが、ガラス窓が持つ特徴である透明性を損ない、外光の取り込みによる昼間の室内照明の不要化、さらには自然光による屋内展示物の自然な色の見え方の提供、また屋内から大空が見えることによる開放感の演出などの利点が損なわれる問題がある。
The glass window outer film of
本考案は、透明性、採光性および熱線遮断性を併せ持つ採光窓を提案することによって上記問題を解決するものであり、具体的には、機械特性、透明性、耐候性等のフッ素樹脂フィルムの特性を維持したまま、熱線遮断性に優れ、且つ透明な熱線遮断性フッ素樹脂フィルムを、ガラス板に替えて使用した採光窓を提案するものである。なお本考案で言う熱線遮断性とは、一般に赤外線に分類される光線のすべてあるいは一部を反射もしくは吸収し、完全にあるいは一部を透過させない機能性を総称する。 The present invention solves the above-mentioned problems by proposing a daylighting window having both transparency, daylighting property and heat ray blocking property. Specifically, the present invention provides a fluororesin film having mechanical properties, transparency, weather resistance and the like. The present invention proposes a daylighting window in which a transparent heat ray-blocking fluororesin film is used instead of a glass plate while maintaining the characteristics and having excellent heat ray-blocking properties. The heat ray blocking property referred to in the present invention is a general term for functionality that reflects or absorbs all or part of light rays generally classified as infrared rays and does not completely or partially transmit light rays.
上記目的を達成するため、本考案は以下の構成をとる。
(i)壁面に固定された窓枠と、該窓枠の開口部に張設された熱線遮断性プラスチックフィルムからなる採光窓、
(ii)熱線遮断性プラスチックフィルムが、熱線遮断性金属酸化物粒子を含有するフッ素樹脂フィルムである請求項1記載の採光窓、
(iii)該金属酸化物粒子が酸化インジウム錫粒子である請求項2記載の採光窓、
(vi)該フッ素樹脂フィルムのフィルム厚さが10〜500μmである請求項1〜3記載の採光窓、
としたものである。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
(I) a daylighting window comprising a window frame fixed to the wall surface and a heat ray-blocking plastic film stretched on the opening of the window frame;
(Ii) The daylighting window according to
(Iii) The daylighting window according to
(Vi) The daylighting window according to
It is what.
本考案によれば、透明性、機械特性、耐候性などの特性を損なうことなく有害光線の透過率を抑制した熱線遮断性フッ素樹脂フィルムからなる採光窓を得ることができる。また太陽光の透過による室内の温度を抑えるが、可視光線の取り込みは可能であり、昼間の室内照明の不要化、および自然光による屋内展示物の自然な色の見え方の提供、また屋内から大空が見えることによる開放感の演出などの利点を有する。さらに通常のガラス窓との対比にあっては軽量、割れにくい、窓形状の自由なデザインが可能などの効果を有する。 According to the present invention, it is possible to obtain a daylighting window made of a heat ray-shielding fluororesin film that suppresses the transmittance of harmful rays without impairing properties such as transparency, mechanical properties, and weather resistance. It also suppresses the indoor temperature due to the transmission of sunlight, but it can capture visible light, eliminates the need for daytime indoor lighting, provides a natural color view of indoor exhibits using natural light, and provides a clear sky from indoors. It has the advantage of producing a feeling of openness due to the visible. Furthermore, in comparison with a normal glass window, it has a light weight, is hard to break, and can be freely designed in a window shape.
本考案のフッ素樹脂フィルムは、フルオロオレフィン単独重合体、フルオロオレフィン2種以上の共重合体、またはフルオロオレフィン1種以上とその他のモノマーとの共重合体からなる樹脂で構成されるフィルムである。 The fluororesin film of the present invention is a film composed of a resin comprising a fluoroolefin homopolymer, a copolymer of two or more fluoroolefins, or a copolymer of one or more fluoroolefins and other monomers.
フルオロオレフィンは重合性不飽和結合とフッ素原子とを有するモノマーであり、他に水素原子や塩素原子、酸素原子などを有していてもよい。フルオロオレフィンとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンが挙げられる。その他のモノマーとしては非フッ素系モノマーが好ましく、エチレン、プロピレン、ブテン、ノルボルネンなどのオレフィン類、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、エチルアリルエーテルなどのアルケニルエーテル類、酢酸ビニル、ピバリン酸ビニル、ピバリン酸アリルなどのアルケニルエステル類が挙げられる。 The fluoroolefin is a monomer having a polymerizable unsaturated bond and a fluorine atom, and may further have a hydrogen atom, a chlorine atom, an oxygen atom, or the like. Examples of the fluoroolefin include tetrafluoroethylene, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, perfluoroalkyl vinyl ether, chlorotrifluoroethylene, and hexafluoropropylene. Other monomers are preferably non-fluorine monomers, olefins such as ethylene, propylene, butene and norbornene, alkenyl ethers such as cyclohexyl methyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and ethyl allyl ether, vinyl acetate and pivalin. Examples thereof include alkenyl esters such as vinyl acid and allyl pivalate.
代表的なフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン系共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・プロピレン系共重合体、エチレン・テトラフルオロエチレン系共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・エチレン系共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロプロピルビニルエーテル共重合体(PFA)などのテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル系共重合体、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン系共重合体、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン・クロロトリフルオロエチレン系共重合体(ECTFE)などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、これらの混合物、およびこれらを主成分にしたフッ素樹脂も含まれる。 Typical fluororesins include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene / propylene copolymer, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer. (ETFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / ethylene copolymer, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer such as tetrafluoroethylene / perfluoropropyl vinyl ether copolymer (PFA), and polyvinylidene fluoride (PVDF), vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, polyvinyl fluoride (PVF), polychloro Examples include, but are not limited to, trifluoroethylene (PCTFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), and mixtures thereof and fluororesins based on these are also included. It is.
必要に応じてフッ素樹脂の特性を損なわない範囲で、フッ素を含まない熱可塑性樹脂、各種添加剤を配合することができる。例えば、熱可塑性樹脂としてはオレフィン系、アクリル系、エステル系、アミド系などの各種樹脂、添加剤としては各種顔料(本願発明における青色顔料とは別に)、染料、有機または無機の微粒子(本願発明における酸化インジウム錫とは別に)、充填剤、分散剤などが挙げられる。 If necessary, a thermoplastic resin not containing fluorine and various additives can be blended within a range that does not impair the properties of the fluororesin. For example, various resins such as olefin-based, acrylic-based, ester-based, and amide-based thermoplastic resins, various pigments (apart from the blue pigment in the present invention), dyes, organic or inorganic fine particles (the present invention) In addition to indium tin oxide, fillers, dispersants and the like can be mentioned.
窓用フィルムとして用いる場合は、製膜性、透明性、取り扱い性、コストなどからETFE、FEP、PVF、PVDFを主成分とする樹脂が好ましく、なかでもETFE樹脂がより好ましい。 When used as a window film, a resin mainly composed of ETFE, FEP, PVF, and PVDF is preferable from the viewpoint of film forming property, transparency, handling property, cost, and the like, and ETFE resin is more preferable.
本考案における熱線遮断性金属酸化物とは、可視光に対する透過性が高く、近赤外線に対して吸収ないし反射特性を有する金属酸化物粒子である。具体的には酸化インジウム錫(ITO;錫ドープ酸化インジウム)、酸化錫アンチモン(ATO;アンチモンドープ酸化錫)、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛を挙げることができる。中でも、好適に用いられる酸化インジウム錫(ITO)は、酸化インジウムと酸化錫からなる無機化合物である。 The heat ray-blocking metal oxide in the present invention is a metal oxide particle that has high transmittance for visible light and has absorption or reflection characteristics for near infrared rays. Specific examples include indium tin oxide (ITO; tin-doped indium oxide), antimony tin oxide (ATO; antimony-doped tin oxide), indium oxide, tin oxide, and zinc oxide. Among them, indium tin oxide (ITO) that is preferably used is an inorganic compound composed of indium oxide and tin oxide.
本実施態様でITOは微粒子として用いる。ITO微粒子の製法は特に限定しないが、例えば、酸化インジウム粉末と酸化錫粉末を加圧成形し、焼き固める粉末焼結方法、インジウム塩および錫塩を含む水溶液を中和し、得られた共沈析出物を濾過、洗浄、乾燥後、焼成する方法などを挙げることができる。工業的に微粉化が可能であり、平均粒子径が100nm以下のものが製造可能であることが知られている。 In this embodiment, ITO is used as fine particles. The production method of the ITO fine particles is not particularly limited. For example, a powder sintering method in which an indium oxide powder and a tin oxide powder are pressure-molded and baked and solidified, and an aqueous solution containing an indium salt and a tin salt is neutralized. Examples include a method of firing the precipitate after filtration, washing, and drying. It is known that pulverization can be carried out industrially and that an average particle size of 100 nm or less can be produced.
フッ素樹脂フィルム中のITO微粒子の平均粒子径は、5〜100nmの範囲にあり、100nm超では光線透過率の低下や着色、ヘイズの上昇があり、視認性の観点から透明性膜材として適さない。中心粒子径が5nm未満では熱線遮断効率が不十分となるばかりでなく、産業上製造が煩雑化し且つ製造上収率が極端に悪化するため適さない。 The average particle diameter of the ITO fine particles in the fluororesin film is in the range of 5 to 100 nm, and if it exceeds 100 nm, there is a decrease in light transmittance, coloring, and an increase in haze, which is not suitable as a transparent film material from the viewpoint of visibility. . If the center particle diameter is less than 5 nm, not only the heat ray blocking efficiency becomes insufficient, but also the industrial production becomes complicated and the production yield is extremely deteriorated.
さらに、酸化インジウムと酸化錫の成分比は、85:15(重量%比、以下同)から97:3の範囲で様々な比率のものが入手可能であり、透明性と熱線遮断性を両立させる観点からは適宜選択使用できる。熱線遮断特性、流通量を考慮すると、酸化インジウム:酸化錫=95:5が好ましく用いられる。 Furthermore, the component ratio of indium oxide and tin oxide is available in various ratios in the range of 85:15 (weight% ratio, the same applies hereinafter) to 97: 3, and achieves both transparency and heat ray blocking properties. From the viewpoint, it can be appropriately selected and used. In consideration of the heat ray blocking characteristics and the flow rate, indium oxide: tin oxide = 95: 5 is preferably used.
本実施態様のフッ素樹脂フィルムの熱線遮断性金属酸化物の含有率A(重量%)は、下記式(数1)で表され、フィルム厚さt(μm)により異なる。熱線遮断効果はフィルム単位面積あたりの厚み方向に存在する熱線遮断性金属酸化物の含有率に依存するため、厚いフィルムは低濃度で効果が得られる。 The content A (wt%) of the heat ray blocking metal oxide of the fluororesin film of this embodiment is represented by the following formula (Equation 1) and varies depending on the film thickness t (μm). Since the heat ray blocking effect depends on the content of the heat ray blocking metal oxide present in the thickness direction per unit area of the film, a thick film can be obtained at a low concentration.
1/t≦A≦200/t 数1
Aが1/tより小さいと熱線遮断効果が不十分となる。Aが200/tよりも大きいと、熱線遮断性金属酸化物特有の発色が強くなり、且つヘイズが上昇し透明性が極端に失われる。
1 / t ≦ A ≦ 200 /
When A is smaller than 1 / t, the heat ray blocking effect is insufficient. When A is larger than 200 / t, the color development peculiar to the heat ray-blocking metal oxide becomes strong, haze increases, and transparency is extremely lost.
フィルム厚さは、10〜500μmが好ましく、20〜300μmがより好ましい。10μm未満では腰が弱いため取り扱い性に劣り、強度が十分でない恐れがある。500μm超では透明性が低下し、重量が重くなり取り扱い性に劣る恐れがある。 10-500 micrometers is preferable and, as for film thickness, 20-300 micrometers is more preferable. If it is less than 10 μm, the waist is weak, so that the handleability is poor and the strength may not be sufficient. If it exceeds 500 μm, the transparency is lowered, the weight becomes heavy, and the handling property may be inferior.
本実施態様のフッ素樹脂フィルムの波長1800〜2200nmにおける光線透過率TIR(%)は、熱線遮断効果の観点からは、近赤外線透過率との関係を考慮してもTIR=0が望ましいが、本発明の目的である自然光に近い透視性を両立させるには、下記式(数2)で表される範囲が好ましい。 The light transmittance T IR (%) at a wavelength of 1800 to 2200 nm of the fluororesin film of this embodiment is preferably T IR = 0 even in consideration of the relationship with the near-infrared transmittance from the viewpoint of the heat ray blocking effect. In order to achieve transparency close to natural light, which is the object of the present invention, a range represented by the following formula (Equation 2) is preferable.
20≦TIR≦70 数2
TIRを20%以上とすれば、このために必要な酸化インジウム錫量を加え、フィルムを通して約30メートル先の視認性を得ることができるため好ましく、TIRを70%以下とすることで実用上必要な熱線遮断性を発揮することができる。
20 ≦ T IR ≦ 70
A TIR of 20% or more is preferable because the amount of indium tin oxide necessary for this can be added and visibility about 30 meters ahead can be obtained through the film. Practical use with a TIR of 70% or less The necessary heat ray blocking property can be exhibited.
フッ素樹脂フィルム中に熱線遮断性金属酸化物を配合する方法は、特に限定しないが、熱線遮断性金属酸化物を予めフッ素樹脂等に分散させた組成物(以下、熱線遮断性金属酸化物マスタと呼ぶ。)を作製しておき、製膜する際にベースとなるフッ素樹脂に各々所定濃度となるように混合して供する方法が一般的である。形状は製膜装置への搬送性などの点でペレット状が好ましく、フッ素樹脂フィルムのベース樹脂のペレットサイズと同等にするのが好ましい。 The method of blending the heat ray blocking metal oxide in the fluororesin film is not particularly limited, but a composition in which the heat ray blocking metal oxide is previously dispersed in a fluororesin or the like (hereinafter referred to as heat ray blocking metal oxide master and Is generally prepared and mixed with a fluororesin serving as a base so as to have a predetermined concentration when the film is formed. The shape is preferably in the form of pellets in terms of transportability to the film forming apparatus, etc., and is preferably equal to the pellet size of the base resin of the fluororesin film.
熱線遮断性金属酸化物の微粒子を分散させる樹脂は、フッ素樹脂フィルムのベース樹脂と同一種または上述のフッ素系樹脂が好ましい。粒子の分散性、粒子との親和性、経済性などの観点から、分子鎖中にフッ素を含まない樹脂を用いることも出来るが、透明性や表面粗さなどの観点から、フッ素樹脂フィルムのベース樹脂と相溶性を有するものがより好ましい。 The resin in which the heat ray shielding metal oxide fine particles are dispersed is preferably the same type as the base resin of the fluororesin film or the above-mentioned fluororesin. From the viewpoints of particle dispersibility, affinity with particles, economy, etc., a resin that does not contain fluorine in the molecular chain can be used, but from the viewpoint of transparency and surface roughness, the base of the fluororesin film What has compatibility with resin is more preferable.
分散方法は特に限定しないが、熱線遮断性金属酸化物微粒子と樹脂を溶融混練する方法、熱線遮断性金属酸化物微粒子の分散液と樹脂を溶融混練と同時に分散媒を除去する方法、熱線遮断性金属酸化物微粒子を樹脂溶液に分散させたのち溶媒を除去する方法などが用いられる。いずれの方法においても、所謂バインダーとなる樹脂の混合前形状は表面積の大きい粉体状が好ましい。例えば、熱線遮断性金属酸化物微粒子を溶融混練する方法は、粉末化した樹脂と粒子粉末をタンブラー、リボンブレンダー、ナウタミキサー、ヘンシェルミキサー、プラネタリーミキサー等で混合した後、ベント付きなどの一軸または二軸押出機で溶融混練し、押出されたストランドをカッティングしてマスタペレットとする方法、または粉末化した樹脂と粒子粉末をバンバリミキサー、ニーダー、カレンダロール、加熱ニーダー等の高剪断混練装置で一次混練した樹脂組成物を予め作製し、この樹脂組成物を上記樹脂と同種または他の樹脂と混合して上記と同様にマスタペレットとする方法が知られている。必要に応じて分散剤、各種安定剤を加えることも出来るが、混練温度や製膜温度で分解しない耐熱性、耐薬品性を有するものを選ぶ必要がある。 The dispersion method is not particularly limited, but the method of melt kneading the heat ray blocking metal oxide fine particles and the resin, the method of removing the dispersion medium at the same time as the dispersion of the heat ray blocking metal oxide fine particles and the resin, the heat ray blocking property A method of removing the solvent after dispersing the metal oxide fine particles in the resin solution is used. In any method, the so-called binder resin before mixing is preferably a powder having a large surface area. For example, the method of melt-kneading the heat ray-shielding metal oxide fine particles may be performed by mixing powdered resin and particle powder with a tumbler, ribbon blender, nauta mixer, Henschel mixer, planetary mixer, etc. A method of melting and kneading with a twin screw extruder and cutting the extruded strand into a master pellet, or using a high-shear kneading device such as a banbury mixer, kneader, calendar roll, heating kneader, etc. A method is known in which a kneaded resin composition is prepared in advance, and this resin composition is mixed with the same resin or another resin to form master pellets in the same manner as described above. A dispersant and various stabilizers can be added as necessary, but it is necessary to select one having heat resistance and chemical resistance that does not decompose at the kneading temperature or film forming temperature.
粒子マスタ中の粒子濃度は、フィルムへの添加濃度の2〜100倍の濃度で分散させたマスタチップとするのが好ましい。マスタチップは高濃度にするほど分散加工費用などの点で有利だが、100倍以上ではベース樹脂と配合した際にマスタチップの偏在が生じて粒子分散の不均一なフィルムとなることがあり好ましくない。
The particle concentration in the particle master is preferably a master chip dispersed at a
フッ素樹脂フィルム中の熱線遮断性金属酸化物の微粒子の粒子径は、フッ素樹脂フィルムをミクロトームでスライスした断面を透過型電子顕微鏡などで観察測定できる。 The particle diameter of the heat ray blocking metal oxide fine particles in the fluororesin film can be measured by observing a cross section of the fluororesin film sliced with a microtome with a transmission electron microscope or the like.
本実施態様のフッ素樹脂フィルムは単層構成であっても、フッ素樹脂フィルムを少なくとも一層含む積層フィルムとしてもよい。例えば模様着色もしくは模様印刷フィルムを貼合すれば意匠性を付与できる。 The fluororesin film of this embodiment may have a single layer configuration or a laminated film including at least one fluororesin film. For example, if pattern coloring or a pattern printing film is bonded, design property can be provided.
フィルム化においては溶融押出製膜、カレンダ製膜、溶液製膜など公知の製膜方法が適用できるが、溶融押出製膜が膜厚制御、生産性、添加剤分散性などの観点で好ましい。フィルムは無延伸、一軸延伸、二軸延伸のいずれでも良いが、寸法安定性、透明性、製膜簡便性の点で、実質的に無配向の無延伸フィルムが好ましい。 In film formation, known film formation methods such as melt extrusion film formation, calendar film formation, and solution film formation can be applied, but melt extrusion film formation is preferable from the viewpoints of film thickness control, productivity, additive dispersibility, and the like. The film may be any of unstretched, uniaxially stretched, and biaxially stretched, but a substantially non-oriented unstretched film is preferable from the viewpoints of dimensional stability, transparency, and ease of film formation.
本実施態様における熱線遮断性フッ素樹脂フィルムの波長380〜700nmにおける光線透過率Tv(%)は85%以上であれば、光線透過性に優れることから好ましい。 The light transmittance Tv (%) at a wavelength of 380 to 700 nm of the heat ray-shielding fluororesin film in this embodiment is preferably 85% or more because it is excellent in light transmittance.
ITO粉末は黄色〜灰色を呈するため、自然光に近い透視性を得るために必要な青色顔料を加えることができる。 Since the ITO powder exhibits yellow to gray, a blue pigment necessary for obtaining transparency close to natural light can be added.
青色顔料としては、コバルト系、マンガン系などの無機顔料、インディゴ系、フタロシアニン系、アントラキノン系などの有機顔料が挙げられるが、フッ素樹脂に添加した際の発色性、取り扱い性などの点でコバルト系顔料、フタロシアニン系顔料が好ましく、ITO添加による黄色味の減色効果、耐熱性、耐候性などの点でコバルト系顔料がより好ましく、コバルトブルーがさらに好ましい。 Examples of blue pigments include inorganic pigments such as cobalt and manganese, and organic pigments such as indigo, phthalocyanine, and anthraquinone, but they are cobalt based in terms of color developability and handling when added to a fluororesin. Pigments and phthalocyanine pigments are preferred, cobalt pigments are more preferred, and cobalt blue is even more preferred from the standpoint of yellowing color reduction effect due to the addition of ITO, heat resistance, and weather resistance.
フッ素樹脂フィルム中の熱線遮断性金属酸化物含有率、青色顔料の含有率は、原子吸光(ICP)分析により確認してもよく、かつ灰分の重量換算で求めてもよい。 The heat ray blocking metal oxide content and the blue pigment content in the fluororesin film may be confirmed by atomic absorption (ICP) analysis and may be determined in terms of ash content.
また、熱線遮断性フッ素樹脂フィルムの意匠性、デザイン性等のため、表面に印刷やコーティング、蒸着、スパッタ等の表面加工、高次加工を施すことが可能である。 In addition, due to the design and design properties of the heat ray-shielding fluororesin film, it is possible to perform surface processing such as printing, coating, vapor deposition, sputtering, and higher processing on the surface.
本実施態様における採光窓は、窓枠にフィルムを張設した構造のものである。窓枠材としては、特に限定されることはなく、金属、木材、樹脂等を使用できる。また窓の形としては、一般的な四角形に限定されず、建物、家屋のデザインを考慮して三角形、多角形、円形、楕円形等フィルムを張設可能な形状であれば、特に限定しない。 The daylighting window in this embodiment has a structure in which a film is stretched on the window frame. The window frame material is not particularly limited, and metal, wood, resin, or the like can be used. Further, the shape of the window is not limited to a general quadrilateral, and is not particularly limited as long as a film can be stretched such as a triangle, a polygon, a circle, and an ellipse in consideration of the design of a building or a house.
窓枠へのフィルム張設方法としては、予め用意した窓枠に対して適度な張力を掛けながら一辺ずつ金属プレート等の押さえ板で固定する方法をとることが好適である。 As a method of stretching the film on the window frame, it is preferable to take a method of fixing each side with a pressing plate such as a metal plate while applying an appropriate tension to the window frame prepared in advance.
窓枠へのフィルムの固定方法としては、図1または図2に示すように窓枠の外周に沿ってフィルムを固定する方法が高い張力が得られるため好適であるが、その他の方法としてフィルムと平行な窓枠側面でフィルムを固定する方法、あるいは窓枠内面でフィルムを固定する方法なども用いることができる。 As a method of fixing the film to the window frame, a method of fixing the film along the outer periphery of the window frame as shown in FIG. 1 or 2 is preferable because high tension can be obtained. A method of fixing the film on the side surface of the parallel window frame or a method of fixing the film on the inner surface of the window frame can also be used.
本考案による採光窓に用いるフィルムは一枚張りあるいは2枚張りとすることができる。採光窓の内外に2重に張設する方法は、断熱性を高めることができるので好適である。その場合、2枚のフィルムは共に熱線遮断処理されたフィルムであっても良いし、一方が本考案の範囲を満足すれば、他方に使用するフィルムは特に制限はない。またフィルムの厚さは同一であっても異なっても良い。 The film used for the daylighting window according to the present invention can be one sheet or two sheets. The method of extending the inside and outside of the daylighting window in a double manner is preferable because the heat insulation can be improved. In that case, both of the two films may be heat-shielded films, and if one satisfies the scope of the present invention, the film used for the other is not particularly limited. The film thickness may be the same or different.
以下、実施例に基づいて本考案を具体的に説明するが、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, it is not limited to a following example.
各特性は以下の測定方法に基づいて評価したものである。 Each characteristic was evaluated based on the following measurement method.
(1)波長380〜700nmにおける光線透過率Tv(%)
分光光度計U−2001(日立ハイテク(株)製)を用い、ダブルビーム直接比率測光方式で380〜700nmの波長範囲の透過率を連続測定し、波長1nm毎の各々透過率値(Tvi)を得た。Tviの総和を測定点数(n)で除した値の百分率を380〜700nmにおける光線透過率Tv(%)とした。また、光線透過率Tv(%)は、その性質から可視光線透過率とも呼称されることがある。
(1) Light transmittance Tv (%) at a wavelength of 380 to 700 nm
Using a spectrophotometer U-2001 (manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.), the transmittance in the wavelength range of 380 to 700 nm is continuously measured by the double beam direct ratio metering method, and the transmittance value (Tvi) for each wavelength of 1 nm is obtained. Obtained. The percentage of the value obtained by dividing the total of Tvi by the number of measurement points (n) was defined as the light transmittance Tv (%) at 380 to 700 nm. Further, the light transmittance Tv (%) is sometimes referred to as a visible light transmittance because of its property.
(2)波長1800〜2200nmにおける光線透過率TIR(%)
分光光度計U−4100(日立ハイテク(株)製)を用い、ダブルビーム直接比率測光方式で1800〜2200nmの波長範囲の透過率を連続測定し、波長1nm毎の各々透過率値(TIRi)を得た。TIRiの総和を測定点数(n)で除した値の百分率を波長1800〜2200nmにおける光線透過率TIR(%)とした。また光線透過率TIR(%)は、その性質から近赤外線透過率とも呼称されることがある。また表1記載の通り、後述の熱線遮断効率とも反比例する関係性があるもので列記する。
(2) Light transmittance T IR (%) at a wavelength of 1800 to 2200 nm
Using a spectrophotometer U-4100 (manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd.), the transmittance in the wavelength range of 1800 to 2200 nm is continuously measured by the double beam direct ratio metering method, and each transmittance value (T IR i for each wavelength of 1 nm) is measured. ) The percentage of the value obtained by dividing the total of T IR i by the number of measurement points (n) was defined as the light transmittance T IR (%) at a wavelength of 1800 to 2200 nm. Further, the light transmittance T IR (%) is sometimes referred to as near infrared transmittance because of its property. In addition, as shown in Table 1, they are listed in a relationship inversely proportional to the heat ray blocking efficiency described later.
(3)粒子径
熱線遮断性金属酸化物の微粒子、青色顔料の粒子径は、粒子を含有したフッ素樹脂フィルムをフィルム面に垂直に厚さ0.1μm以下の超薄切片として切り出し、透過型電子顕微鏡(例えば日本電子(株)製JEM−1200EXなど)を用い、測定倍率20万倍以上で観察し、観測される視野のうち任意50個体の粒子のおよそ直径が最も長くなる位置で直径を長径として測定し、その平均値を平均粒子径とした。
(3) Particle size The particle size of the heat ray blocking metal oxide fine particles and the blue pigment was determined by cutting a fluororesin film containing particles into ultra-thin sections having a thickness of 0.1 μm or less perpendicular to the film surface. Using a microscope (for example, JEM-1200EX manufactured by JEOL Ltd.), observe at a measurement magnification of 200,000 times or more, and adjust the diameter at the position where the diameter of approximately 50 individual particles is the longest in the observed visual field. The average value was taken as the average particle size.
(A)ITO分散フッ素樹脂(ITOマスタ)の作製
平均粒子径30nmの酸化インジウム錫(ITO)粉末、および予め粉体化したエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ダイキン工業(株)製“ネオフロン(登録商標)”ETFE EP−526)の混合物をバンバリミキサーで溶融混練し、ITOを20重量%含有する組成物を得た。次いで、この組成物とエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ダイキン工業(株)製“ネオフロン(登録商標)”ETFE EP−546)のペレット(ETFEペレット)を酸化インジウム錫が5重量%となるように混合してベント式二軸押出機に供給し、ストランド状に押出してカッティングし、ペレット状のITO含有ETFE樹脂(ITOマスタ)を作製した。
(A) Production of ITO-dispersed fluororesin (ITO master) Indium tin oxide (ITO) powder having an average particle diameter of 30 nm and pre-pulverized ethylene / tetrafluoroethylene copolymer ("Neofluon" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) A mixture of (registered trademark) “ETFE EP-526) was melt-kneaded with a Banbury mixer to obtain a composition containing 20% by weight of ITO. Subsequently, this composition and an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer ("Neofluon (registered trademark)" ETFE EP-546, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) pellets (ETFE pellets) so that indium tin oxide is 5% by weight. The mixture was fed to a bent twin screw extruder, extruded into a strand shape and cut to produce a pellet-like ITO-containing ETFE resin (ITO master).
(B)青色顔料分散フッ素樹脂(青色マスタ)の作製
平均粒径50nmのコバルトブルー(大日精化工業(株)製、FCM H1104)、および予め粉体化したエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体(ダイキン工業(株)製“ネオフロン(登録商標)”ETFE EP−546)の混合物をバンバリミキサーで溶融混練し、コバルトブルーを20重量%含有する組成物を得た。次いでこの組成物とETFEペレットをコバルトブルーが2重量%となるように混合してベント式二軸押出機に供給し、ストランド状に押出してカッティングし、ペレット状のコバルトブルー含有ETFE樹脂(青色マスタ)を作製した。
(B) Production of blue pigment-dispersed fluororesin (blue master) Cobalt blue having an average particle diameter of 50 nm (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., FCM H1104) and a pre-powdered ethylene / tetrafluoroethylene copolymer ( A mixture of “Neofluon (registered trademark) ETFE EP-546” manufactured by Daikin Industries, Ltd. was melt kneaded with a Banbury mixer to obtain a composition containing 20% by weight of cobalt blue. Next, this composition and ETFE pellets were mixed so that the cobalt blue would be 2% by weight, supplied to a vent type twin screw extruder, extruded into a strand shape, cut, and pelletized cobalt blue-containing ETFE resin (blue master). ) Was produced.
[実施例1]
ETFEペレット、ITOマスタ、及び青色マスタを均一混合し、スクリュー径65mmの単軸押出機、フィルター、Tダイ、冷却ドラムを備える製膜装置に供給し、溶融押出製膜により厚さ100μmのITO含有量が0.25重量%、コバルトブルー含有量が0.05重量%の無延伸フィルムを得た。得られたフィルムは、可視光線透過率Tvが91.6%と透明性が良いものであった。このフィルムの近赤外線透過率TIRは38.7%と低いものであった。このものを窓枠に張設することによって図1に示す採光窓を得た。
[Example 1]
ETFE pellets, ITO master, and blue master are uniformly mixed and supplied to a film forming apparatus equipped with a single-screw extruder with a screw diameter of 65 mm, a filter, a T die, and a cooling drum, and contain 100 μm thick ITO by melt extrusion film formation. An unstretched film having an amount of 0.25% by weight and a cobalt blue content of 0.05% by weight was obtained. The obtained film had a visible light transmittance Tv of 91.6% and good transparency. NIR transmittance T IR of the film was as 38.7% and lower. This was stretched on a window frame to obtain a daylighting window shown in FIG.
[比較例1]
ITOマスタを配合しないこと以外は実施例1と同様に、厚さ100μmのETFE単体からなる無延伸フィルムを得た。得られたフィルムは、可視光線透過率が91.1%と高いが、近赤外線透過率TIRは92.5%と高いものであり、熱線遮断性がほとんど無い窓用フィルムであった。
[Comparative Example 1]
An unstretched film made of ETFE alone having a thickness of 100 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ITO master was not blended. The resulting film is visible light transmittance and a high 91.1%, near-infrared transmittance T IR is intended 92.5% and high heat ray shielding property was window film little.
本考案の熱線遮断性処理されたフィルム、特に熱線遮断性金属酸化物粒子を含有するフッ素樹脂フィルムを用いた採光窓は、透明性、機械特性、耐候性などの特性を損なうことなく有害光線の透過率を抑制した熱線遮断性フッ素樹脂フィルムからなる採光窓を得ることができると同時に、太陽光の透過による室内の温度を抑えるが、可視光線の取り込みは可能であり、昼間の室内照明の不要化、および自然光による屋内展示物の自然な色の見え方の提供、また屋内から大空が見えることによる開放感の演出などの利点を有するので、建造物の窓材として好適に用いられる。さらに通常のガラス窓に対して軽量、割れにくい、窓形状の自由なデザインが可能などの優位性を有するので利用価値が高い。なお本考案による窓の構造としては、横滑り出し、縦滑り出し、片引き、引き違い、はめ殺し、突き出しなどの構造があるが、特に限定されない。 The daylighting window using the heat-shielding-treated film of the present invention, particularly the fluororesin film containing the heat-shielding metal oxide particles, is free from harmful rays without impairing properties such as transparency, mechanical properties, and weather resistance. A daylighting window made of a heat-shielding fluororesin film with reduced transmittance can be obtained, and at the same time, the indoor temperature due to the transmission of sunlight is suppressed, but visible light can be captured and daytime indoor lighting is unnecessary. And the provision of a natural color appearance of an indoor exhibit by natural light, and the production of a feeling of openness due to the view of the sky from the inside, so that it is suitably used as a window material for a building. Furthermore, it is highly useful because it has the advantages of being lightweight, hard to break, and capable of freely designing the window shape over ordinary glass windows. In addition, as a structure of the window by this invention, there exist structures, such as a side slide start, a vertical slide start, a one-sided pulling, a pulling, a snapping, and a protrusion, but it is not specifically limited.
1 窓枠
2 押さえ板固定用ネジ
3 押さえ板
4 熱線遮断処理されたフィルム
DESCRIPTION OF
分散方法は特に限定しないが、熱線遮断性金属酸化物微粒子と樹脂を溶融混練する方法、熱線遮断性金属酸化物微粒子の分散液と樹脂を溶融混練と同時に分散媒を除去する方法、熱線遮断性金属酸化物微粒子を樹脂溶液に分散させたのち溶媒を除去する方法などが用いられる。いずれの方法においても、所謂バインダーとなる樹脂の混合前形状は表面積の大きい粉体状が好ましい。例えば、熱線遮断性金属酸化物微粒子を溶融混練する方法は、粉末化した樹脂と粒子粉末をタンブラー、リボンブレンダー、ナウタミキサ(登録商標)、ヘンシェルミキサ(登録商標)、プラネタリーミキサー等で混合した後、ベント付きなどの一軸または二軸押出機で溶融混練し、押出されたストランドをカッティングしてマスタペレットとする方法、または粉末化した樹脂と粒子粉末をバンバリミキサー、ニーダー、カレンダロール、加熱ニーダー等の高剪断混練装置で一次混練した樹脂組成物を予め作製し、この樹脂組成物を上記樹脂と同種または他の樹脂と混合して上記と同様にマスタペレットとする方法が知られている。必要に応じて分散剤、各種安定剤を加えることも出来るが、混練温度や製膜温度で分解しない耐熱性、耐薬品性を有するものを選ぶ必要がある。 The dispersion method is not particularly limited, but the method of melt kneading the heat ray blocking metal oxide fine particles and the resin, the method of removing the dispersion medium at the same time as the dispersion of the heat ray blocking metal oxide fine particles and the resin, the heat ray blocking property A method of removing the solvent after dispersing the metal oxide fine particles in the resin solution is used. In any method, the so-called binder resin before mixing is preferably a powder having a large surface area. For example, a method of melt-kneading a low emissivity metal oxide fine particles, powdered resin and particles of a tumbler, a ribbon blender, Nauta ®, Henschel mixer (registered trademark), were mixed in a planetary mixer , Melt-kneading with a single-screw or twin-screw extruder with a vent or the like, cutting the extruded strand to make a master pellet, or pulverized resin and particle powder with a Banbury mixer, kneader, calendar roll, heating kneader, etc. A method is known in which a resin composition that has been primarily kneaded with a high shear kneader is prepared in advance, and the resin composition is mixed with the same resin or another resin to obtain master pellets in the same manner as described above. A dispersant and various stabilizers can be added as necessary, but it is necessary to select one having heat resistance and chemical resistance that does not decompose at the kneading temperature or film forming temperature.
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